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1、802.11n技术及室内部署策略 无线传输与接入事业部 提 纲 IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术与 11g区别 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信 802.11n解决方案及规划建议 802.11n部署策略及建设案例 IEEE 802.11协议物理层演进 只有速度 ， 没有束缚 ！ 11n到底有多快？ 普通的 11g传输文件测试，只能达到 23Mbps左右，而 11n能达到多少呢？ 150 Mbps 整整是 11g网络速率的 6倍！ WHY 11n 高带宽 6倍 广覆盖 1.3倍 易兼容 兼容 11abg 高稳定 易穿透 密接入 2倍 IEEE 802.11n
2、 IEEE802.11n 发展历程 2002年 9月： IEEE高吞吐量研究组成立 2005年 7月： IEEE802.11n draft 1.0通过 2007年 3月： IEEE802.11n draft 2.0通过 2009年 9月： IEEE802.11n 正式发布 802.11n发展历程 IEEE802.11n 历史上的两大阵营 WWISE联盟 Broadcom / 意法半导体 / TI / linksys TGn Sync联盟 Atheros / Cisco / Intel / Marvell / 诺基亚 / 北电 / 三星 两大阵营产品兼容性 两大阵营主体技术类似 OFDM / M
3、IMO / MAC层优化 互操作性不存在问题 802.11n发展历程 提 纲 IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术与 11g区别 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信 802.11n解决方案及规划建议 802.11n部署策略及建设案例 802.11n技术特点 Data Rate Data Rate由： GI类型，调制模式，空间流数量，编码速率，20/40MHz带宽模式决定。 由 MCS编号可以看出以上参数的值。 主要技术 MIMO技术 1 Channel bonding（ 40MHz相邻通道绑定） 传输机会与块确认技术（ TXOP/Block ACK） 2.4G和
4、 5G双频发送模式 Frame aggregation（帧聚集） OFDM技术 2 3 4 5 6 MIMO技术 SISO是单行道 MIMO是多行道 MIMO技术 不同天线情况下的性能 MIMO技术 利用多天线传输 ,将串行映射为并行 各天线独立处理 ,自主运行 各天线用各自的调制方式发送电波 各天线用各自的解调方式接收电波 MIMO技术 MIMO技术 -空分复用 多空间流 :利用多天线 占用相同频道：各天线使用不同调制方式 可增加速率：速率与空间流个数成正比 减小信噪比 SNR：不同调制方式信号干扰小 需要 MIMO client MIMO增强 - diversity（分集） 天线数量多于空
5、间流数量，则把多个天线组合起来或选择一个天线组合的最佳子集 更好利用多余天线 可获得更大的覆盖范围：使用两根天线的输出组合来接收一个空间流，获得更远的传输距离 发送分集 /接收分集 MIMO增强 Beam-forming（聚束） 由传输方执行 通过调整发送信号的相位来实现 可提高接收灵敏度 可增加覆盖范围 可针对 no-MIMO设备或者 MIMO设备 MIMO增强 Beam-forming（聚束） Non Beamforming MIMO增强 Beam-forming（聚束） With Beamforming 智能天线技术 OFDM（正交频分复用）技术 Channel bonding(40MH
6、z) 20MHz是单层道 40MHz是双层道 20/40MHz频宽选择方式 TXOP/Block ACK 当站点需要传输 MSDU时，并不会在获得接入机会的同时接入信道，而是等待一段时间后再进行发送。一个节点从其获取接入信道的机会到其开始传输的时间叫做一个 TXOP。通过轮询或者竞争的机制可以调整不同站点 TXOP的大小，使得信道可以得到更好的应用 Block ACK(块确认 ) TXOP(对称的传输机会 ) 对接收到的多个数据帧只回应一个 ACK，从而提高信道利用率，降低开销。在 802.11n协议中做了增强，有两类 Block ACK：立即型 Block ACK和 延迟型 Block AC
7、K TXOP/Block ACK 允许将 MPDU进行批量传输，每两个 MPDU之间有一个时间间隔，最后由接收方回复一个 Block ACK。每个 Block ACK中都有与传输中的每个MPDU相对应的字段，里面由该 MPDU的接收信息。使用或不使用Block ACK由发起者决定，如果不使用它会发送一个特殊帧通知接收方，然后就会以一般 ACK机制进行响应。 延迟型 Block ACK 立即型 Block ACK 接收方使用一个普通的 ACK对接收到的一批帧中进行响应，并在本节点与通信发起方的下一次传输中将 ACK附加到传输帧中发送。 为保证数据传输的可靠性，802.11协议规定每收到一个单播数
8、据帧，都必须立即回应以 ACK帧。 A-MPDU的接收端在收到 A-MPDU后，需要对其中的每一个 MPDU进行处理，因此同样需要对每一个 MPDU发送应答帧。Block Acknowledgement机制通过使用一个 ACK帧来完成对多个 MPDU的应答，以降低这种情况下的 ACK帧的数量。 TXOP/Block ACK 2.4G/5G双频带 支持 2.4G/5G双频带，可以用 5GHz频带与 11a设备通信，用2.4G频带与 11b/g设备通信 根据各国家的规定，可使用的频道各有不同 ; 40MHz带宽 2.4GHz在中国可以使用， 5.8GHz目前不可使用 ; 20MHz带宽 2.4GH
9、z和 5.8GHz均可使用。 中国规定 2.4GHz 频段范围是 2.42.4835GHz, 1-13信道 (1信道为 2.412GHz，每两个相邻信道间隔为 5MHz); 5GHz频段范围是 5.7255.825GHz, 149/153/157/161/165信道(149信道为 5.745GHz) Frame Aggregation 传统 :去相同地方的人各自开车 更新 :组织去同一目标的人共乘 Frame Aggregation 传统情况 发送端先获取频道 ,发送一个数据帧后释放频道 ,再获取频道重新发送下一个帧。 每个帧都要求传输帧都要求接收方确认 (ACK) 。 在单播帧的情况下，当
10、MSDU或 MPDU的长度超过门限值时 (2346字节 )，被要求分段，并且每个分段要求单独进行 ACK响应。 附加信息和 ACK响应构成了传输中的协议负荷，影响整个网络的吞吐量。 Frame Aggregation 802.11n使用帧聚合 采用帧聚集技术 ,发送端可以在获取频道后发送一系列的数据帧。 MAC层的帧聚合有两种聚合机制，一个是 A-MSDU,一个是 A-MPDU。 帧的优先级相同时才会被聚合；使用 Block ACK机制 。 不是所有的帧都能聚合，广播帧和多播帧不会被聚合，只有单播帧且接收地址相同和优先级相同的帧才会被聚合。 聚合之后的帧减少了帧非数据负载，使 MAC层传输数据
11、的有效率有了一定的提高。 A-MSDU和 A-MPDU的聚合过程 Frame Aggregation 传统与 11n帧格式比较 传统 MAC帧 增加了净负载所占的比重，减少管理检错所占的字节数 11n MAC帧 传统 802.11协议的帧封装 802.11n帧封装 11nAP的覆盖范围 802.11a coverage 802.11n coverage (5GHz) 11nAP即使工作在 11a/g模式下也比普通的 11a/gAP覆盖范围大 10%以上 分 集 接 收 起 了 作 用 ！ IEEE802.11n 应用 高质量语音通话 高清视频传输 移动便携性 大容量无线传输 802.11n无线
12、网桥 802.11n无线 MESH 其它需高速接入的场合 提 纲 IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术与 11g区别 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信 802.11n解决方案及规划建议 802.11n部署策略及建设案例 与 802.11a/b/g的兼容性 802.11n采用软件无线电 NG完全兼容 802.11b/g NA完全兼容 802.11a 802.11n的兼容性 混合模式 工作在混合模式下的 11n会发送一个能被 802.11a/b/g设备读取的前导信号，说明网络有其他标准信号传输，传输时间会维持多久。 前导信号之后， 11n设备使用新标准发送数据 除
13、发送前导信号外， 11n设备能发送“ CTS-to-self” 来保护 11n传输不被旧标准设备干扰 802.11n的兼容性 802.11n与 802.11a/b/g的前向兼容性 802.11n的兼容性 提 纲 IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信 802.11n解决方案 802.11n部署策略及建设案例 WIFI芯片 50%以上是 11n的产品 手机 据市场调研公司 ABI Research最近发表的一份研究报告 2011年蜂窝 /Wi-Fi双模手机出货量将远高于 3亿部。 国内支持 WIFI的双模手机款式全面放开 资深分析
14、师 Philip Solis表示 2011年在上述 3亿多部手机中，基于 802.11n协议的手机数量将高于其它协议。 笔记本 新款笔记本 80%以上为 11n产品 11n的产业现状 芯片厂商 2010年后的新芯片全部支持 802.11n 11n芯片价格将逐步降低 11g芯片将逐步停产 典型厂家 Atheros 倡导使用 HT20替代 802.11a/b/g 802.11n产业现状 AR91系列 AR9106：支持 802.11agn， 300Mbps接入速率 AR92系列 AR9220：支持 802.11agn,300Mbps接入速率，硬件支持 WAPI AR9223：支持 802.11gn， 300Mbps接入速率，硬件支持 WAPI AR9280：支持 802.11agn， 300Mbps接入速率，硬件支持 WAPI AR93系列 AR9380： 支持 802.11agn， 450Mbps接入速率，硬件支持 WAPI Atheros 11n芯片介绍 Intel 5100 支持 802.11agn， 1
